Schritte zu Climate Responsive Architecture

Climate Responsive Design reduziert den Energieverbrauch

Da Gebäude fast die Hälfte des Energieverbrauchs in den Vereinigten Staaten beisteuern und der Energieverbrauch der größte Beitrag zur Erderwärmung ist, ist es ein offensichtlicher Weg, den Klimawandel abzuschwächen, Gebäude mit geringem oder ohne Energie zu entwerfen.

Um dies zu tun, müssen Sie auf die Grundlagen zurückgehen und sorgfältig prüfen, wie das Design eines Gebäudes auf die spezifischen Merkmale eines bestimmten Standorts optimiert ist, um das Potenzial eines extremen Energieverbrauchs zu minimieren.

10 Schritte zu Climate Responsive Architecture

Klimafreundliche Architektur berücksichtigt die Saisonalität, die Richtung der Sonne (Sonnen- und Sonnenstand), den natürlichen Schatten der umgebenden Topographie, Umweltfaktoren (wie Wind, Regen, Feuchtigkeit) und Klimadaten (Temperatur, historische Wetterlagen) usw.), um komfortable und energieeffiziente Häuser zu entwerfen.

Kurz gesagt, Architekten müssen Folgendes berücksichtigen, bevor sie mit dem Entwurf und der Architektur eines Gebäudes beginnen:

1. Führen Sie eine Standortanalyse durch. Bestimmen Sie Wetterlagen, Klima, Bodentypen, Windgeschwindigkeit und -richtung, Heizgradtage und Sonnenstand. Betrachten Sie die Wasserflüsse, den Lebensraum und die Geologie des Geländes. Dokumentieren Sie jedes mit einem qualifizierten Team von Fachleuten, um die Auswirkungen des Aufbaus an diesem spezifischen Ort zu verstehen.
2. Plane das Gebäude auf der Baustelle. Nutzen Sie in einem integrativen Entwurfsprozess eine Grundmasse des Gebäudeplans, um gezielt vor Ort den optimalen Standort für das Gebäude zu bestimmen. Zu den Faktoren, die hier berücksichtigt werden müssen, gehört der Zugang zur Infrastruktur. Bleiben Sie mindestens 100 Fuß von einer Wasserscheide entfernt, bauen Sie nicht in einer Aue und / oder in einem Lebensraum mit gefährdeten Arten. Zu fragen, welche Bäume und andere vorhandene geologische Merkmale vermieden werden sollen oder wie das Wasser über das Gelände fließt, kann die Lage des Gebäudes bestimmen.

1. Es dreht sich alles um die Sonne - orientieren Sie das Gebäude nach Himmelsrichtungen. Das Ziel ist hier, die Menge an Sonne zu maximieren, die den Raum im Winter erwärmt (daher weniger Energie verwendet, um mechanisch zu heizen) und die Menge an Sonne zu reduzieren, die das Gebäude im Sommer kocht (daher weniger Energie zum mechanischen Kühlen).

1. Wählen Sie die geeigneten Fensterflächen und Verglasungstypen basierend auf der Ausrichtung aus. Südfassaden sollten einen Fensterbereich haben, der ihrer Ausrichtung entspricht, und die Verglasung sollte ein doppeltes oder dreifaches Glas mit einer Low-E- Beschichtung verwenden, um die in den heißesten Monaten in den Raum übertragene Wärme zu minimieren, während die Wärme im Inneren des Kühlers bleibt Wintermonate. Zum Beispiel wird eine nach Süden gerichtete Glasfensterwand die Insassen während der heißen Sommermonate innen kochen, wenn nicht darauf geachtet wird, die Fassade zu beschatten.
2. Das Design der Gebäudehülle variiert stark nach geografischem Gebiet. Bei der Gestaltung der Gebäudehülle werden Faktoren wie Dämmung, Dampfbarrieren und Luftschranken je nach Projekt im kalten, verschneiten Norden, im heißen und feuchten Süden oder in der trockenen Wüste stark variieren.
3. Minimieren Sie den Gebäudegrundriss. Fragen Sie die wahren Bedürfnisse des Programms - brauchen Sie wirklich so viel Platz? Gibt es Möglichkeiten, wie Räume multifunktional werden können? Brauchen wir wirklich so viele private Büros, wenn einige Mitarbeiter gelegentlich Telearbeit leisten und Büros teilen können? Sobald Ihr Team auf das Minimierungsprogramm eingestellt ist, sehen Sie sich die Größe Ihres Fußabdrucks an. Ist es möglich, zusätzliche Geschichten hinzuzufügen, um den Fußabdruck zu verkleinern? Auf diese Weise hat das Gebäude weniger Aushubkosten und mehr Wandfläche, die von der wärmenden Wirkung der Sonne und einer erhöhten Tageslichtnutzung profitieren kann.

1. Design für natürliche Belüftung. Da warme Luft aufsteigt, kann ein Gebäude gekühlt werden, indem für eine Stapelventilation entworfen wird, indem kühlere Luft aus Öffnungen im Gebäude gezogen wird, während Wärme durch Öffnungen in der Oberseite des Raumes abgeleitet wird. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Luft bewegt, ist eine Funktion des vertikalen Abstandes zwischen den Einlässen und Auslässen, ihrer Größe und der Temperaturdifferenz über die Höhe des Raumes.
2. Entspannen Sie den Komfort der Bewohner. Die meisten Gebäude in dieser Zeit sind so gestaltet, dass die Bewohner sich recht wohl fühlen - etwa 78 Grad Fahrenheit. Bei einem auf Klima ansprechenden Design kann jedoch die Reduzierung der Energiemenge, die zum Kühlen und Heizen des Gebäudes benötigt wird, zur Nutzung natürlicher Systeme - der Sonne und des Windes - führen. Wenn Gebäudeinsassen während der Jahreszeiten offen für das Hinzufügen oder Entfernen von Schichten sind, ist es erstaunlich, wie viel Energie eingespart werden kann. Das Hinzufügen eines Pullovers im Winter oder das Entspannen der Firmenkleidung im Sommer kann ausreichen, um mechanische Heizung und Kühlung zu eliminieren - ein Bündel Geld und die Umwelt einzusparen.

1. Durchführung von Modellierung und Analyse. Energiemodelle, Beleuchtungsmodelle, Tageslichtstudien, computergestützte Strömungsmechanik sind Werkzeuge, die Konstrukteure verwenden können und sollten, um zu verstehen, wie sich das Design am besten mit den lokalen klimatischen und mikroklimatischen Eigenschaften des Standorts integrieren lässt. Die richtigen Teammitglieder mit Modellierungswissen und Software zu haben, ist der Trick, die Kosten niedrig zu halten und gleichzeitig die besten Optionen für das Design zu erkunden.
2. Führen Sie mehrere Iterationen durch. Wenn Sie es zunächst nicht schaffen - versuchen Sie es erneut! Es wird dem Designteam mehrere Durchläufe von nur diesen Grundlayouts in Ihrer Vorentwurfs- oder Entwurfsphase benötigen, um den geringsten Energieverbrauch zu erzielen, der für Ihren spezifischen Standort optimiert ist. Es ist jedoch besser, mehr Zeit in die frühen Phasen des Designs zu investieren, um das Projekt zu modellieren, was weit weniger kostenintensiv ist, als Änderungen vor Ort oder später im Designprozess vorzunehmen. Bleiben Sie bei den Versuchen und schließlich wird Ihr Gebäude direkt auf das für den Projektstandort spezifische Klima reagieren.